Question

【題目】環(huán)氧乙烷()、環(huán)氧丙烷()都是重要的化工原料且用途廣泛。回答下列問題：

（1）已知：

①

②2

③ _____

（2）某溫度下，物質的量均為1mol的CH2＝CH2和O2在0.5L的剛性容器內發(fā)生反應③，5min后反應達到平衡，氣體總壓減少了20％。

①平衡時CH2＝CH2(g)的轉化率為____，達到平衡后，欲增加CH2＝CH2(g)的平衡轉化率，可采取的措施是____(填一條措施即可)。

②0～5min內，環(huán)氧乙烷的生成速率為____。

③該反應的平衡常數(shù)K_____(精確到0.01)。

④當進料氣CH2＝CH2和O2的物質的量不變時，T1℃時達到反應平衡，請在圖1中畫出溫度由T1℃變化到T2℃的過程中乙烯的轉化率與溫度的關系____。

（3）將丙烯與飽和食鹽水的電解產物反應，轉化為氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl][已知：CH3CH＝CH2＋H2O＋Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl＋HCl]，氯丙醇進一步反應生成環(huán)氧丙烷，其電解簡易裝置如圖2所示。

①a電極上的電極反應式為______。

②b電極區(qū)域生成環(huán)氧丙烷的化學方程式為______。

Answer 1

【答案】-212 80% 降低溫度或增加氧氣的濃度等 0.32mol/(L·min) 13.33 或 2Cl-―2e－＝Cl2↑ CH3CH(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O

【解析】

(1)根據蓋斯定律分析解答；

(2)根據三段式結合氣體總壓減少了20％，分析計算出反應的氧氣的物質的量，再分析解答；

(3)①根據圖示a電極區(qū)丙烯與飽和食鹽水的電解產物反應，轉化為氯丙醇分析解答；②b電極區(qū)域氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl]與氫氧化鈉反應生成環(huán)氧丙烷，據此書寫反應的方程式。

(1)①，②2 ，根據蓋斯定律，將①×2-②得： 2×()-()=-212，故答案為：-212；

(2)設反應的氧氣的物質的量為x，則

起始(mol) 1 1 0

反應(mol) 2x x 2x

平衡(mol) 1-2x 1-x 2x

5min后反應達到平衡，氣體總壓減少了20％，則氣體的物質的量減少20%，=20%，解得：x=0.4mol。

①平衡時CH2＝CH2(g)的轉化率為×100%=80%；該反應為氣體物質的量減小的放熱反應，達到平衡后，欲增加CH2＝CH2(g)的平衡轉化率，可采取的措施有降低溫度或增加氧氣的濃度等，故答案為：80%；降低溫度或增加氧氣的濃度等；

②0～5min內，環(huán)氧乙烷的生成速率為=0.32mol/(L·min)，故答案為：0.32mol/(L·min)；

③該反應的平衡常數(shù)K==13.33，故答案為：13.33；

④反應達到平衡后，溫度再升高，平衡逆向移動，乙烯的轉化率下降，則乙烯的轉化率與溫度的關系曲線為或，故答案為：或；

(3)①根據CH3CH＝CH2＋H2O＋Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl＋HCl，及a電極區(qū)丙烯與飽和食鹽水的電解產物反應，轉化為氯丙醇，說明a電極區(qū)生成了氯氣，則a電極為陽極，電極反應式為2Cl-―2e－＝Cl2↑，故答案為：2Cl-―2e－＝Cl2↑；

②b電極區(qū)域氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl]與氫氧化鈉反應生成環(huán)氧丙烷的化學方程式為CH3CH(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O，故答案為：CH3CH(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O。